[发明专利]一种气体流量传感器及其制作方法

说明书

本发明提供了一种气体流量传感器及其制作方法。气体流量传感器包括：热膜敏感芯片、上气罩盖和下气罩盖；上气罩盖设置在热膜敏感芯片顶部，且上气罩盖与热膜敏感芯片键合后形成供气体流通的第一气体流动通道；下气罩盖设置在热膜敏感芯片底部，且下气罩盖与热膜敏感芯片键合后形成供气体流通的第二气体流动通道；热膜敏感芯片上衬底的热膨胀系数、上气罩盖的热膨胀系数以及下气罩盖的材质的热膨胀系数均相同。本发明通过键合的方式，减小气体流量传感器的整体尺寸，应用上更为方便灵活，采用键合的技术，提高了气体流量传感器的气密性。采用相同热膨胀系数的材料，避免装配气罩带来的残余应力，提高气体流量传感器的耐温度冲击能力。

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，具体涉及一种气体流量传感器及其制作方法。

背景技术

气体流量传感器应用广泛，极大的影响着社会各行各业的发展。随着微电子技术及微机电系统技术的发展，开发出一种热膜式气体流量传感器，热膜式空气质量流量传感器依据“气体的放热量或吸热量与该气体的质量流量成正比”的理论，利用加热电路对传感器探头加热，气体流动时带走一部分热量使探头的温度改变，从而测得气体的质量。这种热膜式气体流量传感器需要一个气罩，热膜式气体流量传感器上的敏感芯片与气罩密闭连接，使气体以一定的方向流经敏感芯片。

但是，该热膜式气体流量传感器会出现热失配现象，又容易出现密封不严或是高低温失效的问题，而且抗振动和隔热性不能兼容。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种气体流量传感器及其制作方法，降低气体流量传感器的体积和成本，提高稳定性和耐温度冲击能力。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一方面，本发明提供了一种气体流量传感器，包括：热膜敏感芯片、上气罩盖和下气罩盖；

所述上气罩盖设置在所述热膜敏感芯片顶部，且所述上气罩盖与所述热膜敏感芯片键合后形成供气体流通的第一气体流动通道；

所述下气罩盖设置在所述热膜敏感芯片底部，且所述下气罩盖与所述热膜敏感芯片键合后形成供气体流通的第二气体流动通道；

其中，所述热膜敏感芯片上衬底的热膨胀系数、所述上气罩盖的热膨胀系数以及所述下气罩盖的热膨胀系数均相同。

其中，所述热膜敏感芯片上衬底的材质、所述上气罩盖的材质以及所述下气罩盖的材质均相同。

其中，所述热膜敏感芯片上衬底的材质为单晶硅。

其中，所述热膜敏感芯片，包括：衬底、加热电阻和测温电阻；

所述加热电阻和所述测温电阻均设置在所述衬底的顶部上，且均位于第一气体流动通道中；

所述测温电阻包括：第一测温电阻和第二测温电阻，且第一测温电阻和第二测温电阻位于加热电阻的两侧，以使第一气体流动通道中流通的气体依次流经第一测温电阻、加热电阻和第二测温电阻。

其中，所述衬底上，沿着气体流通方向上的两端厚度大于中部的厚度。

其中，所述衬底上设有贯穿衬底的通槽。

其中，所述通槽包括：第一通槽和第二通槽；

所述第一通槽设置在第一测温电阻与加热电阻之间；

所述第二通槽设置在第二测温电阻与加热电阻之间。

另一方面，本发明还提供了一种基于上述实施例的气体流量传感器的制作方法，包括：

通过微机电系统加工出热膜敏感芯片、上气罩盖和下气罩盖；

将热膜敏感芯片、上气罩盖和下气罩盖键合在一起。